BRPI0800693B1

BRPI0800693B1 - "aparelho para obter uma amostra de fluido em um poço subterrâneo e método para operar o aparelho".

Info

Publication number: BRPI0800693B1
Application number: BRPI0800693-8A
Authority: BR
Inventors: A. Irani Cyrus; P. Zeller Vincent; Macphail Chuck; H. Perkins Don
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc.
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2018-04-24
Also published as: US20070193377A1; CN101251010A; BR122017026073B1; US20080257031A1; CN101251010B; US20090301233A1; US20080236304A1; US7950277B2; US20090293606A1; US7762130B2; EP1956185B1; US7472589B2; EP1956185A3; BRPI0800693A2; EP1956185A2; US7926342B2; EP2884045A1; US7673506B2; US7946166B2; US20090301184A1

Abstract

aparelho para obter uma amostra de fluido em um poço subterrãneo, método para obter uma amostra de fluído em um poço subterrâneo e ferramenta de perfuração subterranêa. um aparelho (300) para obter uma amostra de fluido em um poço subterrâneo inclui um alojamento (302) tendo uma câmara de amostra (314) definida nele. a câmara de amostra (314) está seletivamente em comunicação fluida com o exterior do alojamento (302) e é operável para receber a amostra de fluido a partir dele. um pistão de captura de detritos (318) é deslizavelmente disposto dentro do alojamento (302). o pistão de captura de detritos (318) inclui uma câmara de detritos (326). responsivo à amostra de fluido entrar na câmara de amostra (314), o pistão de captura de detritos (318) recebe uma primeira porção da amostra de fluido na câmara de detritos (326) e então se desloca em relação ao alojamento (302) para expandir a câmara de amostra (314).

Description

(54) Título: APARELHO PARA OBTER UMA AMOSTRA DE FLUIDO EM UM POÇO SUBTERRÂNEO E MÉTODO PARA OPERAR O APARELHO.

(51) Int.CI.: E21B 49/00 (30) Prioridade Unionista: 06/02/2007 US 11/702,810 (73) Titular(es): HALLIBURTON ENERGY SERVICES, INC.

(72) Inventor(es): CYRUS A. IRANI; VINCENT P. ZELLER; CHUCK MACPHAIL; DON H. PERKINS

1/32 “APARELHO PARA OBTER UMA AMOSTRA DE FLUIDO EM UM POÇO SUBTERRÂNEO E MÉTODO PARA OPERAR O APARELHO.

Campo técnico da invenção [0001] Esta invenção relaciona-se, em geral, com o teste e avaliação de fluidos de formação subterrânea e, em particular com, um aparelho de amostragem de fluido de fase única para obter múltiplas amostras de fluido e manter as amostras próximas à pressão do reservatório via uma fonte de pressão comum durante a recuperação a partir do poço e armazenagem na superfície.

Antecedentes da invenção [0002] Sem limitar o escopo da presente invenção, seus antecedentes são descritos com referência a testar formações de hidrocarbonetos, como um exemplo.

[0003] É bem conhecido na técnica de perfuração e completamento de poço subterrâneo executar testes em formações interceptadas por um furo de poço. Tais testes são tipicamente executados para determinar as propriedades geológicas ou outras propriedades físicas da formação e dos fluidos contidos nela. Por exemplo, parâmetros tais como permeabilidade, porosidade, resistividade do fluido, temperatura, pressão e ponto de bolha podem ser determinados. Estas e outras características da formação e do fluido contido nela podem ser determinadas executando testes na formação antes de o poço ser completado.

[0004] Um tipo de procedimento de teste que é comumente executado é obter uma amostra de fluido da formação para, entre outras coisas, determinar a composição dos fluidos da formação. Neste procedimento, é importante obter uma amostra do fluido da formação que seja representativa dos fluidos

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2/32 como eles existem na formação. Em um procedimento típico de amostragem, uma amostra dos fluidos da formação pode ser obtida abaixando uma ferramenta de amostragem tendo uma câmara de amostragem dentro do poço em um transportador tal como um cabo, linha lisa, tubulação helicoidal, tubulação unida, ou similares. Quando a ferramenta de amostragem alcança a profundidade desejada, um ou mais orifícios são abertos para permitir a coleta dos fluidos da formação. Os orifícios podem ser atuados de uma variedade de modos tais como métodos elétricos, hidráulicos ou mecânicos. Uma vez que os orifícios são abertos, os fluidos da formação viajam através dos orifícios e uma amostra dos fluidos da formação é coletada dentro da câmara de amostragem da ferramenta de amostragem, Após a amostra ter sido coletada, a ferramenta de amostragem pode ser extraída do poço tal que a amostra de fluido da formação possa ser analisada.

[0005] Foi descoberto, entretanto, que à medida que a amostra de fluido é recuperada para a superfície, a temperatura da amostra de fluido diminui provocando o encolhimento da amostra de fluido e uma redução na pressão da amostra de fluido. Estas mudanças podem fazer a amostra de fluido se aproximar ou alcançar a pressão de saturação criando a possibilidade de deposição de asfalteno e ignição dos gases arrastados presentes na amostra de fluido. Uma vez que tal problema ocorre, a amostra de fluido resultante não é mais representativa dos fluidos presentes na formação. Portanto, uma necessidade surgiu de um aparelho e método para obter uma amostra de fluido de uma formação sem a degradação da amostra durante a recuperação da ferramenta de amostragem a partir do poço. Uma necessidade também surgiu de que tal

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3/32 aparelho e método sejam capazes de manter a integridade da amostra de fluido durante a armazenagem na superfície.

Sumário da invenção [0006] A presente invenção divulgada aqui provê um aparelho de amostragem de fluido de fase única e um método para obter amostras de fluido de uma formação sem a ocorrência de degradação por mudança de fase das amostras de fluido durante a coleta das amostras de fluido ou recuperação do aparelho de amostragem do poço. Em adição, o aparelho de amostragem e método da presente invenção são capazes de manter a integridade das amostras de fluido durante a armazenagem na superfície.

[0007] Em um aspecto, a presente invenção é dirigida a um aparelho para obter uma pluralidade de amostras de fluido em um poço subterrâneo que inclui um carregador, uma pluralidade de câmaras de amostragem e uma fonte de pressão. Em uma configuração, a fonte de pressão está seletivamente em comunicação fluida com pelo menos duas câmaras de amostragem servindo assim como uma fonte de pressão comum para pressurizar as amostras de fluido obtidas nas pelo menos duas câmaras de amostragem. Em uma outra configuração, o carregador tem uma passagem fluida interna se estendendo longitudinalmente formando um furo liso e uma pluralidade de fendas receptoras de câmara dispostas externamente. Cada uma das câmaras de amostragem está posicionada em uma das fendas receptoras de câmara do carregador. A fonte de pressão está seletivamente em comunicação fluida com cada uma das câmaras de amostragem tal que a fonte de pressão seja operável para pressurizar cada uma das câmaras de amostragem após as amostras de fluido serem obtidas.

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4/32 [0008] Em um outro aspecto, a presente invenção é dirigida a um método para obter uma pluralidade de amostras de fluido em um poço subterrâneo. O método inclui as etapas de posicionar um amostrador de fluido no poço, obter uma amostra de fluido em cada uma de uma pluralidade de câmaras de amostragem do amostrador de fluido e pressurizar cada uma das amostras de fluido usando uma fonte de pressão do amostrador de fluido que está em comunicação fluida com cada uma das câmaras de amostragem.

[0009] Em um aspecto adicional, a presente invenção é dirigida a um aparelho para obter uma amostra de fluido em um poço subterrâneo. O aparelho inclui um alojamento tendo uma câmara de amostra definida nele. A câmara de amostra está seletivamente em comunicação fluida com o exterior do alojamento e é operável para receber a amostra de fluido a partir dele. Um pistão de captura de deslizavelmente disposto dentro do alojamento detritos

O pistão de captura de detritos inclui uma câmara de detritos e, responsivo à amostra de fluido entrar na câmara de amostra, o pistão de captura de detritos recebe uma primeira porção da amostra de fluido na câmara de detritos e então se desloca em relação ao alojamento para expandir a câmara de amostra. [0010] Em uma configuração, o pistão de captura de detritos inclui uma passagem tendo uma área de seção transversal que é menor do que a área de seção transversal da câmara de detritos. Nesta configuração, a primeira porção da amostra de fluido passa da câmara de amostra através da passagem para entrar na câmara de detritos. Também nesta configuração, a primeira porção da amostra de fluido é retida na câmara de detritos devido à pressão a partir da câmara de

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5/32 amostra aplicada à câmara de detritos através da passagem. Alternativamente ou adicionalmente, uma válvula de checagem pode ser disposta em uma porção de entrada do pistão de captura de detritos para reter a primeira porção da amostra de fluido na câmara de detritos.

[0011] Em uma outra configuração, o pistão de captura de detritos pode incluir uma primeira seção de pistão e uma segunda seção de pistão que é deslizável em relação à primeira seção de pistão tal que a câmara de detritos seja expansível responsiva à amostra de fluido entrar na câmara de detritos. Nesta configuração, um dispositivo de engate pode ser disposto entre a primeira seção de pistão e a segunda seção de pistão para impedir o movimento adicional da primeira seção de pistão em relação à segunda seção de pistão após expandir a câmara de detritos para um volume préselecionado.

[0012] Em um aspecto adicional, a presente invenção é dirigida a um método para obter uma amostra de fluido em um poço subterrâneo. O método inclui as etapas de dispor uma câmara de amostragem dentro do poço subterrâneo, atuar a câmara de amostragem tal que uma câmara de amostra dentro da câmara de amostragem esteja em comunicação fluida com o exterior da câmara de amostragem, receber uma primeira porção da amostra de fluido em uma câmara de detritos de um pistão de captura de detritos deslizavelmente disposto dentro da câmara de amostragem, deslocar o pistão de captura de detritos dentro da câmara de amostragem para expandir a câmara de amostragem e receber o restante da amostra de fluido na câmara de amostragem.

[0013] O método também pode incluir passar a primeira

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6/32 porção da amostra de fluido através da câmara de amostragem e através de uma passagem do pistão de captura de detritos antes de entrar na câmara de detritos e reter a primeira porção da amostra de fluido na câmara de detritos aplicando pressão a partir da câmara de amostra para a câmara de detritos através da passagem. Adicionalmente ou alternativamente, uma válvula de checagem disposta em uma porção de entrada do pistão de captura de detritos pode ser usada para reter a primeira porção da amostra de fluido na câmara de detritos.

[0014] Em certas configurações, o método pode incluir expandir a câmara de detritos responsivo à amostra de fluido entrar na câmara de detritos deslizando a primeira seção de pistão em relação a uma segunda seção de pistão e impedindo movimento adicional da primeira seção de pistão em relação à segunda seção de pistão após expandir a câmara de detritos para um volume pré-selecionado.

[0015] Em ainda um outro aspecto, a presente invenção é dirigida a uma ferramenta de perfuração subterrânea incluindo um alojamento tendo uma passagem longitudinal. Um pistão, incluindo um conjunto de perfuração, é disposto dentro da passagem longitudinal. Um conjunto de válvula também é disposto dentro da passagem longitudinal. O conjunto de válvula inclui um disco de ruptura que é inicialmente operável para manter uma pressão diferencial através dela. O conjunto de válvula é atuado deslocando longitudinalmente o pistão em relação ao conjunto de válvula tal que pelo menos uma porção do conjunto de perfuração viaje através do disco de ruptura, permitindo assim fluido escoar através dele. [0016] Em uma configuração, o conjunto de perfuração

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7/32 inclui um corpo de conjunto de perfuração e uma agulha que é mantida dentro do corpo de conjunto de perfuração por compressão. Nesta configuração, a agulha tem uma ponta aguda que viaja através do disco de ruptura. Em adição, a agulha pode ter uma superfície externa lisa, uma superfície externa ranhurada, uma superfície externa com canais ou uma superfície externa recartilhada. Em certas configurações, o conjunto de válvula pode incluir uma válvula de checagem que permita fluxo de fluido em uma primeira direção e impeça fluxo de fluido em uma segunda direção através do conjunto de válvula uma vez que o conjunto de válvula seja atuado pelo conjunto de perfuração.

Descrição resumida dos desenhos [0017] Para uma compreensão mais completa da presente invenção, incluindo suas características e vantagens, referência é agora feita à descrição detalhada da invenção, tomada em conjunção com os desenhos anexos nos quais numerais iguais identificam partes iguais e nos quais:

[0018] A figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema amostrador de fluido configurando princípios da presente invenção;

[0019] As figuras 2A-H são vistas de seções transversais de sucessivas porções axiais de uma configuração de uma seção de amostragem de um amostrador configurando princípios da presente invenção;

[0020] As figuras 3A-E são vistas de seções transversais de sucessivas porções axiais de seções do atuador, carregador e fonte de pressão de um amostrador configurando princípios da presente invenção;

[0021] A figura 4 é uma vista de seção transversal da

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8/32 seção da fonte de pressão da figura 3C tomada ao longo da linha 4-4;

[0022] A figura 5 é uma vista de seção transversal da seção de atuador da figura 3A tomada ao longo da linha 5-5; [0023] A figura 6 é uma vista esquemática de um método de atuação alternativo para um amostrador configurando princípios da presente invenção;

[0024] A figura 7 é uma ilustração esquemática de uma configuração alternativa de um amostrador de fluido configurando princípios da presente invenção;

[0025] A figura 8 é uma vista de seção transversal do amostrador de fluido da figura 7 tomada ao longo da linha 88; e [0026] As figuras 9A-H são vistas de seções transversais de sucessivas porções axiais de uma outra configuração de uma seção de amostragem de um amostrador configurando princípios da presente invenção.

Descrição detalhada da invenção [0027] Embora a produção e uso de várias configurações da presente invenção sejam discutidos em detalhes abaixo, deve ser apreciado que a presente invenção provê muitos conceitos inventivos aplicáveis que podem ser configurados em uma ampla variedade de contextos específicos. As configurações específicas discutidas aqui são meramente ilustrativas de modos específicos para produzir e usar a invenção, e não delimitam o escopo da invenção.

[0028] Referindo-se inicialmente à figura 1, lá está representativamente ilustrado um sistema amostrador de fluido 10 e métodos associados que configuram princípios da presente invenção. Uma coluna tubular 12, tal como uma coluna de teste

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9/32 de haste de broca, é posicionada em um furo de poço 14. Uma passagem de fluxo interna 16 se estende longitudinalmente através da coluna tubular 12.

[0029] Um amostrador de fluido 18 é interconectado na coluna tubular 12. Também, preferivelmente incluídos na coluna tubular 12 estão uma válvula de circulação 20, uma válvula testadora 22 e um estrangulador 24. A válvula de circulação 20, válvula testadora 22 e estrangulador 24 podem ser de design convencional. Deve ser notado, entretanto, por aqueles experientes na técnica que não é necessário a coluna tubular 12 incluir a combinação ou arranjo específico de equipamentos descritos aqui. Também não é necessário que o amostrador 18 seja incluído na coluna tubular 12 uma vez que, por exemplo, o amostrador 18 ao invés pode ser transportado pela passagem de fluxo 16 usando um cabo, linha lisa, tubulação helicoidal, robô de perfuração subterrânea ou similar. Embora o poço 14 seja representado como sendo revestido e cimentado, ele pode alternativamente ser não revestido ou furo aberto.

[0030] Em uma operação de teste de formação, a válvula testadora 22 é usada para seletivamente permitir e impedir fluxo através da passagem 16. A válvula de circulação 20 é usada para seletivamente permitir e impedir fluxo entre a passagem 16 e um anel tubular 26 formado radialmente entre a coluna tubular 12 e o poço 14. O estrangulador 24 é usado para seletivamente restringir fluxo através da coluna tubular

12. Cada um de as válvulas 20, 22 e estrangulador 24 pode ser operado manipulando pressão no anel tubular 26 a partir da superfície, ou qualquer deles pode ser operado por outros métodos se desejado.

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10/32 [0031] O estrangulador 24 pode ser atuado para restringir fluxo através da passagem 16 para minimizar efeitos de armazenagem do poço devido ao grande volume na coluna tubular 12 acima do amostrador 18. Quando o estrangulador 24 restringe fluxo através da passagem 16, um diferencial de pressão é criado na passagem 16, mantendo assim pressão na passagem 16 no amostrador 18 e reduzindo o efeito de redução de seção de abrir a válvula testadora 22. Desta maneira, restringindo fluxo através do estrangulador 24 no momento que uma amostra de fluido é tomada no amostrador 18, a amostra de fluido pode ser impedida de ir para baixo de seu ponto de bolha, isto é, a pressão abaixo da qual uma fase gasosa começa a se formar em uma fase de fluido. A válvula de circulação 20 permite hidrocarbonetos na coluna tubular 12 serem circulados antes de recuperar a coluna tubular 12. Como descrito mais completamente abaixo, a válvula de circulação 20 também permite fluido de peso aumentado ser circulado para dentro do poço 14.

[0032] Apesar de a figura 1 representar um poço vertical, deve ser notado por alguém experiente na técnica que o amostrador de fluido da presente invenção é igualmente bem adequado para uso em poços desviados, poços inclinados ou poços horizontais. Como tal, os usos de termos direcionais como acima, abaixo, superior, inferior, para cima, para baixo e similares são usados em relação às configurações ilustrativas como elas estão representadas nas figuras, a direção para cima sendo no sentido do topo da figura correspondente e a direção para baixo sendo no sentido da parte de baixo da figura correspondente.

[0033] Referindo-se agora às figuras 2A-2H e 3A-3E, um

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11/32 amostrador de fluido incluindo uma câmara de amostragem de fluido exemplar e um carregador exemplar tendo uma fonte de pressão acoplada à mesma para uso na obtenção de uma pluralidade de amostras de fluidos que configura princípios da presente invenção está representativamente ilustrado e geralmente designado 100. O amostrador de fluido 100 inclui uma pluralidade das câmaras de amostragem tal como a câmara de amostragem 102 como representada na figura 2. Cada uma das câmaras de amostragem 102 está acoplada a um carregador 104 que também inclui um atuador 106 e uma fonte de pressão 108 como representada na figura 3.

[0034] Como descrito mais completamente abaixo, uma passagem 110 em uma porção superior da câmara de amostragem 102 (veja a figura 2A) é colocada em comunicação com uma passagem de fluido interna estendendo-se longitudinalmente 112 formada completamente através do amostrador de fluido 100 (veja a figura 3) quando a operação de amostragem de fluido é iniciada usando o amostrador 106. A passagem 112 se torna uma porção da passagem 16 na coluna tubular 12 (veja a figura 1) quando o amostrador de fluido 100 é interconectado na coluna tubular 12. Como tal, a passagem de fluido interna 112 provê um furo liso através do amostrador de fluido 100. A passagem 110 na porção superior da câmara de amostragem 102 está em comunicação com uma câmara de amostra 114 via uma válvula de checagem 116. A válvula de checagem 116 permite fluido escoar da passagem 110 para dentro da câmara de amostra 114, mas impede fluido de escapar da câmara de amostra 114 para a passagem 110.

[0035] Um pistão de captura de detritos 118 separa a câmara de amostra 114 de uma câmara medidora de fluido 120.

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Quando uma amostra de fluido é recebida na câmara de amostra 114, o pistão 118 é deslocado para baixo. Antes de tal deslocamento para baixo do pistão 118, entretanto, a seção de pistão 122 é deslocada para baixo em relação à seção de pistão 124. Na configuração ilustrada, à medida que fluido escoa para dentro da câmara de amostra 114, uma válvula de checagem opcional 128 permite o fluido escoar para dentro da câmara de detritos 126. O diferencial de pressão resultante através da seção de pistão 122 faz a seção de pistão 122 se deslocar para baixo, expandindo dessa forma a câmara de detritos 126.

[0036] Eventualmente, a seção de pistão 122 se deslocará para baixo suficientemente afastada para um anel de encaixar, anel-C, lingüetas carregadas por mola, grampos ou outros tipos de dispositivo de engate 130 contatar(em) um recesso(s) 132 formado(s) na seção de pistão 124. Uma vez que o dispositivo de engate 130 tenha contatado o recesso 132, as seções de pistão 122, 124 se deslocam para baixo juntas para expandir a câmara de amostra 114. O fluido recebido na câmara de detritos 126 é impedido de escapar de volta para dentro da câmara de amostra 114 pela válvula de checagem 128 na configuração que inclui a válvula de checagem 128. Desta maneira, o fluido inicialmente recebido dentro da câmara de amostra 114 é capturado na câmara de detritos 126. Este fluido recebido inicialmente está tipicamente carregado com detritos, ou é um tipo de fluido (tal como lama) que não é desejado para amostra. A câmara de detritos 126 portanto permite este fluido recebido inicialmente ser isolado da amostra de fluido recebida depois na câmara de amostra 114. [0037] A câmara medidora de fluido 120 inicialmente contém

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13/32 um fluido de medição tal como um fluido hidráulico, óleo de silicone ou similar. Um restritor de fluxo 134 e uma válvula de checagem 136 controlam o fluxo entre a câmara 120 e uma câmara atmosférica 138 que inicialmente contém um gás em uma pressão relativamente baixa tal como ar a pressão atmosférica. Um conjunto de pistão desmontável 140 na câmara 138 inclui uma ponta 142 que inicialmente mantém uma outra válvula de checagem 144 fora do assento, tal que fluxo em ambas direções seja permitido através da válvula de checagem 144 entre as câmaras 120, 138. Quando pressão elevada é aplicada à câmara 138, entretanto, como descrito mais completamente abaixo, o conjunto de pistão 140 se desmonta axialmente, e a ponta 142 não mais manterá a válvula de checagem 144 fora do assento, impedindo dessa forma fluxo da câmara 120 para a câmara 138.

[0038] Um pistão flutuante 146 separa a câmara 138 de uma outra câmara atmosférica 148 que inicialmente contém um gás em uma pressão relativamente baixa tal como ar a pressão atmosférica. Um espaçador 150 é ligado ao pistão 146 e limita o deslocamento para baixo do pistão 146. O espaçador 150 também é usado para contatar uma haste 152 de uma válvula 154 para abrir a válvula 154. A válvula 154 inicialmente impede a comunicação entre a câmara 148 e uma passagem 156 em uma porção inferior da câmara de amostragem 102. Em adição, uma válvula de checagem 158 permite fluxo de fluido da passagem 156 para a câmara 148, mas impede fluxo de fluido da câmara 148 para a passagem 156.

[0039] Como mencionado acima, uma ou mais das câmaras de amostragem 102 e preferivelmente nove das câmaras de amostragem 102 são instaladas dentro das fendas receptoras de

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14/32 câmara dispostas externamente 159 que circunscrevem a passagem interna de fluido 112 do carregador 104. Um furo de selo 160 (veja a figura 3B) é provido no carregador 104 para receber a porção superior da câmara de amostragem 102 e um outro furo de selo 162 (veja a figura 3C) é provido para receber a porção inferior da câmara de amostragem 102. Desta maneira, a passagem 110 na porção superior da câmara de amostragem 102 é colocada em comunicação selada com uma passagem 164 no carregador 104, e a passagem 156 na porção inferior da câmara de amostragem 102 é colocada em comunicação selada com uma passagem 166 no carregador 104. [0040] Em adição às nove câmaras de amostragem 102 instaladas dentro do carregador 104, um medidor/registrador de pressão e temperatura (não mostrado) do tipo conhecido por aqueles experientes na técnica também pode ser recebido no carregador 104 de uma maneira similar. Por exemplo, os furos de selo 168, 170 no carregador 104 podem ser para prover comunicação entre o medidor/registrador e a passagem interna de fluido 112. Note que, embora o furo de selo 170 representado na figura 3C esteja em comunicação com a passagem 172, preferivelmente se o furo de selo 170 for usado para acomodar um medidor/registrador, então um plugue é usado para isolar o medidor/registrador da passagem 172. A passagem 172 está, entretanto, em comunicação com a passagem 166 e a porção inferior de cada câmara de amostragem 102 instalada em um furo de selo 162 e portanto serve como um coletor para o amostrador de fluido 100. Se uma câmara de amostragem 102 ou medidor/registrador não é instalado em um ou mais dos furos de selo 160, 162, 168, 170 então um plugue será instalado para impedir fluxo através dele.

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15/32 [0041] A passagem 172 está em comunicação com a câmara 174 da fonte de pressão 108. A câmara 174 está em comunicação com a câmara 176 da fonte de pressão 108 via uma passagem 178. As câmaras 174, 176 inicialmente contêm um fluido pressurizado, tal como um gás comprimido ou líquido. Preferivelmente, nitrogênio comprimido entre cerca de 7.000 psi e 12.000 psi é usado para pré-carregar as câmaras 174, 176, mas outros fluidos ou combinações de fluidos e/ou outras pressões tanto mais altas quanto mais baixas podem ser usadas, se desejado. Apesar de a figura 3 representar a fonte de pressão 108 como tendo duas câmaras de fluido comprimido 174, 176, deve ser entendido por aqueles experientes na técnica que a fonte de pressão 108 pode ter qualquer número de câmaras tanto mais alto quanto mais baixo que duas que estão em comunicação entre si para prover a fonte de pressão requerida. Como mais bem visto na figura 4, uma vista de seção transversal da fonte de pressão 108 está ilustrada, mostrando uma válvula de enchimento 180 e uma passagem 182 se estendendo da válvula de enchimento 180 para a câmara 174 para fornecer o fluido pressurizado para as câmaras 174, 176 na superfície antes de correr o amostrador de fluido 100 de perfuração subterrânea. [0042] Como mais bem visto nas figuras 3A e 5, o atuador 106 inclui múltiplas válvulas 184, 186, 188 e respectivos múltiplos discos de ruptura 190, 192, 194 para prover a atuação separada de múltiplos grupos de câmaras de amostragem 102. Na configuração ilustrada, nove câmaras de amostragem 102 podem ser usadas, e estas estão divididas em até três grupos de três câmaras de amostragem cada. Cada grupo de câmaras de amostragem pode ser referido como um conjunto de câmara de amostragem. Assim, uma válvula 184, 186, 188 e um

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16/32 respectivo disco de ruptura 190, 192, 194, são usados para atuar um grupo de três câmaras de amostragem 102. Para clareza, a operação do atuador 106 com relação a somente uma das válvulas 194, 186, 188 e seu respectivo um dos discos de ruptura 190, 192, 194 é descrita abaixo. A operação do atuador 106 com relação às outras válvulas e discos de ruptura é similar àquela descrita abaixo.

[0043] A válvula 184 inicialmente isola a passagem 164, a qual está em comunicação com a passagem 110 em três das câmaras de amostragem 102 via a passagem 196, da passagem interna de fluido 112 do amostrador de fluido 100. Isto isola a câmara de amostra 114 em cada uma das três câmaras de amostragem 102 da passagem 112. Quando for desejado receber uma amostra de fluido dentro de cada uma das câmaras de amostra 114 das três câmaras de amostragem 102, a pressão no anel tubular 26 é aumentada uma quantidade suficiente para romper o disco 190. Isto permite a pressão no anel tubular 26 mudar a válvula 184 para cima, abrindo dessa forma a válvula 184 e permitindo comunicação entre a passagem 112 e as passagens 196, 164.

[0044] O fluido da passagem 112 então entra na passagem 110 na porção superior de cada uma das três câmaras de amostragem 102. Para clareza, a operação de somente uma das câmaras de amostragem 102 após a recepção de uma amostra de fluido nela é descrita abaixo. O fluido escoa da passagem 110 através da válvula de checagem 116 para a câmara de amostra

114. Um	volume	inicial	do	fluido	é	capturado na	câmara	de
detritos	126	do pistão	118	como descrito	acima.	O
deslocamento para baixo	da	seção	de	pistão 122, e	então	das

seções de pistão combinadas 122, 124, é tornado mais lento

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17/32 pelo fluido de medição na câmara 120 escoando através do restritor 134. Isto impede a pressão na amostra de fluido recebida na câmara de amostra 114 de cair abaixo de seu ponto de bolha.

[0045] À medida que o pistão 118 se desloca para baixo, o fluido de medição na câmara 120 escoa através do restritor 134 para dentro da câmara 138. Neste ponto, a ponta 142 mantém a válvula de checagem 144 fora do assento. O fluido de medição recebido na câmara 138 faz o pistão 146 se deslocar para baixo. Eventualmente, o espaçador 150 contata a haste 152 da válvula 154 que abre a válvula 154. A abertura da válvula 154 permite a pressão na fonte de pressão 108 ser aplicada à câmara 148. A pressurização da câmara 148 também resulta em pressão ser aplicada às câmaras 138, 120 e portanto para a câmara de amostra 114. Isto é devido ao fato que a passagem 156 está em comunicação com as passagens 166, 172 (veja a figura 3C) e, portanto, está em comunicação com o fluido pressurizado a partir da fonte de pressão 108.

[0046] Quando a pressão a partir da fonte de pressão 108 é aplicada à câmara 138, o conjunto de pistão 140 se desmonta e a ponta 142 não mais mantém a válvula de checagem 144 fora do assento. A válvula de checagem 144 então impede a pressão de escapar da câmara 120 e da câmara de amostra 114. A válvula de checagem 116 também impede o escape de pressão da câmara de amostra 114. Desta maneira, a amostra de fluido recebida na câmara de amostra 114 é pressurizada.

[0047] Na configuração ilustrada do amostrador de fluido 100, múltiplas câmaras de amostragem 102 são atuadas pelo disco de ruptura 190, uma vez que a válvula 184 é usada para prover comunicação seletiva entre a passagem 112 e as

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18/32 passagens 110 nas porções superiores de múltiplas câmaras de amostragem 102. Portanto, múltiplas câmaras de amostragem 102 recebem simultaneamente amostras de fluido nelas a partir da passagem 112.

[0048] De uma maneira similar, quando o disco de ruptura 192 for rompido, um grupo adicional de múltiplas câmaras de amostragem 102 receberá amostras de fluido nelas, e quando o disco de ruptura 194 for rompido um grupo adicional de múltiplas câmaras de amostragem 102 receberá amostras de fluido nelas. Os discos de ruptura 184, 186, 188 podem ser selecionados tal que eles sejam rompidos seqüencialmente em diferentes pressões no anel tubular 26 ou eles podem ser selecionados tal que eles sejam rompidos simultaneamente, na mesma pressão no anel tubular 26.

[0049] Uma outra característica importante do amostrador de fluido 100 é que as múltiplas câmaras de amostragem 102, nove no exemplo ilustrado, compartilham a mesma fonte de pressão 108. Isto é, a fonte de pressão 108 está em comunicação com cada uma das múltiplas câmaras de amostragem 102. Esta característica provê conveniência, velocidade, economia e segurança reforçadas na operação de amostragem de fluido. Em adição a compartilhar uma fonte de pressão comum na perfuração subterrânea, as múltiplas câmaras de amostragem 102 do amostrador de fluido 100 também podem compartilhar uma fonte de pressão comum na superfície. Especificamente, uma vez que todas as amostras são obtidas e pressurizadas na perfuração subterrânea, o amostrador de fluido 100 é recuperado para a superfície. Apesar de certo resfriamento das amostrar ocorrer, a fonte de pressão comum mantém as amostras em uma pressão adequada para impedir qualquer

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19/32 degradação por mudança de fase. Uma vez na superfície, a amostra pode permanecer nas múltiplas câmaras de amostragem 102 por um tempo considerável durante o qual as condições de temperatura podem flutuar. Conseqüentemente, uma fonte de pressão de superfície, tal como um compressor ou uma bomba, pode ser usada para supercomprimir as câmaras de amostragem 102. Este processo de supercompressão permite múltiplas câmaras de amostragem 102 serem adicionalmente pressurizadas ao mesmo tempo com as câmaras de amostragem 102 permanecendo no carregador ou após as câmaras de amostragem 102 terem sido removidas do carregador 104.

[0050] Note que, embora o atuador 106 seja descrito acima como sendo configurado para permitir a atuação separada de três grupos de câmaras de amostragem 102, com cada grupo incluindo três das câmaras de amostragem 102, será apreciado que qualquer número de câmaras de amostragem 102 podem ser usadas, as câmaras de amostragem 102 podem ser incluídas em qualquer número de grupos (incluindo um), cada grupo pode incluir qualquer número de câmaras de amostragem 102 (incluindo uma), diferentes grupos podem incluir diferentes números de câmaras de amostragem 102 e não é necessário que as câmaras de amostragem 102 sejam agrupadas separadamente em absoluto.

[0051] Referindo-se agora à figura 6, um método de atuação alternativo para o amostrador de fluido 100 é representativamente e esquematicamente ilustrado. Ao invés de usar pressão aumentada no anel tubular 26 para atuar as válvulas 184, 186, 188, um módulo de controle 198 incluído no amostrador de fluido 100 pode ser usado para atuar as válvulas 184, 186, 188. Por exemplo, um receptor de

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20/32 telemetria 199 pode ser conectado ao módulo de controle 198. O receptor 199 pode ser qualquer tipo de receptor de telemetria, tal como um receptor capaz de receber sinais acústicos, sinais de pulsos de pressão, sinais eletromagnéticos, sinais mecânicos ou similares. Como tal, qualquer tipo de telemetria pode ser usada para transmitir sinais para o receptor 199.

[0052] Quando o módulo de controle 198 determina que um sinal apropriado foi recebido pelo receptor 199, o módulo de controle 198 faz uma selecionada uma ou mais das válvulas 184, 186, 188 abrir, fazendo uma pluralidade de amostras de fluido serem tomadas no amostrador de fluido 100. As válvulas 184, 186, 188 podem ser configuradas para abrir em resposta à aplicação ou liberação de corrente elétrica, pressão de fluido, força pressionadora, temperatura ou similar.

[0053] Referindo-se agora às figuras 7 e 8, uma configuração alternativa de um amostrador de fluido para uso na obtenção de uma pluralidade de amostras de fluido que configura princípios da presente invenção é representativamente ilustrada e geralmente designada 200. O amostrador de fluido 200 inclui um conector superior 202 para acoplar o amostrador de fluido 200 a outras ferramentas de poço na coluna do amostrador. O amostrador de fluido 200 também inclui um atuador 204 que opera de uma maneira similar ao atuador 106 descrito acima. Abaixo do atuador 204 está um carregador 206 que é de construção similar ao carregador 104 descrito acima. O amostrador de fluido 200 adicionalmente inclui um coletor 208 para distribuir pressão de fluido. Abaixo do coletor 208 está um conector inferior 210 para acoplar o amostrador de fluido 200 a outras ferramentas de

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21/32 poço na coluna do amostrador.

[0054] O amostrador de fluido 200 tem uma passagem de fluido se estendendo longitudinalmente 212 formada completamente através do amostrador de fluido 200. A passagem 212 se torna uma porção da passagem 16 na coluna tubular 12 (veja a figura 1) quando o amostrador de fluido 200 é interconectado na coluna tubular 12. Na configuração ilustrada, o carregador 206 tem dez fendas receptoras de câmara dispostas externamente que circunscrevem a passagem interna de fluido 212. Como mencionado acima, um medidor/registrador de pressão e temperatura (não mostrado) do tipo conhecido por aqueles experientes na técnica pode ser recebido no portador 206 dentro de uma das fendas receptoras de câmara tal como a fenda 214. O restante das fendas são usadas para receber câmaras de amostragem e câmaras de fonte de pressão.

[0055] Na configuração ilustrada, as câmaras de amostragem 216, 218, 220, 222, 224, 226 são respectivamente recebidas dentro das fendas 228, 230, 232, 234, 236, 238. As câmaras de amostragem 216, 218, 220, 222, 224, 226 são de uma construção e operam da maneira descrita acima com referência à câmara de amostragem 102. As câmaras de fonte de pressão 240, 242, 244 são respectivamente recebidas dentro das fendas 246, 248, 250 de uma maneira similar àquela descrita acima com referência às câmaras de amostragem 102. As câmaras de fonte de pressão 240, 242, 244 inicialmente contêm um fluido pressurizado, tal como um gás ou líquido comprimido. Preferivelmente, nitrogênio comprimido entre cerca de 10.000 psi e 20.000 psi é usado para pré-carregar as câmaras 240, 242, 244, mas outros fluidos ou combinações de fluidos e/ou outras pressões

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22/32 tanto mais altas quanto mais baixas podem ser usadas, se desejado.

[0056] O atuador 204 inclui três válvulas que operam de uma maneira similar às válvulas 184, 186, 188 do atuador 106. O atuador 204 tem três discos de ruptura, um associado com cada válvula de uma maneira similar aos discos de ruptura 190, 192, 194 do atuador 106 e um dos quais está representado e denotado como disco de ruptura 252. Como descrito acima, cada um dos discos de ruptura provê a atuação separada de um grupo de câmaras de amostragem. Na configuração ilustrada, seis câmaras de amostragem são usadas, e estas são divididas em até três grupos de duas câmaras de amostragem cada. Associada com cada grupo de duas câmaras de amostragem está uma câmara de fonte de pressão. Especificamente, o disco de ruptura 252 está associado com as câmaras de amostragem 216, 218 as quais também estão associadas com a câmara de fonte de pressão 240 via um coletor 208. De uma maneira similar, o segundo disco de ruptura está associado com as câmaras de amostragem 220, 222 as quais também estão associadas com a câmara de fonte de pressão 242 via o coletor 208. Em adição, o terceiro disco de ruptura está associado com as câmaras de amostragem 224, 226 as quais também estão associadas com a câmara de pressão 244 via o coletor 208. Na configuração ilustrada, cada disco de ruptura, válvula, par de câmaras de amostragem, câmara de fonte de pressão e seção de coletor podem ser referidos como um conjunto de câmara de amostragem. Cada um dos três conjuntos de câmaras de amostragem opera independentemente dos outros dois conjuntos de câmaras de amostragem. Para clareza, a operação de um conjunto de câmara de amostragem é descrita abaixo. A operação dos outros dois

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23/32 conjuntos de câmaras de amostragem é similar àquela descrita abaixo.

[0057] A válvula associada com o disco de ruptura 252 inicialmente isola as câmaras de amostra das câmaras de amostragem 216, 218 da passagem interna de fluido 212 do amostrador de fluido 200. Quando é desejado receber uma amostra de fluido dentro de cada uma das câmaras de amostra das câmaras de amostragem 216, 218, a pressão no anel tubular 26 é aumentada uma quantidade suficiente para romper o disco 252. Isto permite a pressão no anel tubular 26 deslocar a válvula associada para cima de uma maneira descrita acima, abrindo dessa forma a válvula e permitindo comunicação entre a passagem 212 e as câmaras de amostra das câmaras de amostragem 216, 218.

[0058] Como descrito acima, fluido a partir da passagem 212 entra em uma passagem na porção superior de cada uma das câmaras de amostragem 216, 218 e passa através de uma válvula de checagem opcional para as câmaras de amostra. Um volume inicial do fluido é capturado em uma câmara de detritos como descrito acima. O deslocamento para baixo do pistão de detritos é tornado mais lento pelo fluido de medição em uma outra câmara escoando através de um restritor. Isto impede a pressão na amostra de fluido recebida nas câmaras de amostra de cair abaixo de seu ponto de bolha.

[0059] À medida que o pistão de detritos se desloca para baixo, o fluido de medição se desloca através do restritor para dentro de uma câmara inferior fazendo o pistão se deslocar para baixo. Eventualmente, um espaçador contata uma haste de uma válvula inferior o que abre a válvula e permite pressão a partir da fonte de pressão 240 ser aplicada à

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24/32 câmara inferior via o coletor 208. A pressurização da câmara inferior também resulta em pressão ser aplicada às câmaras de amostra das câmaras de amostragem 216, 218.

[0060] Como descrito acima, quando a pressão da câmara de fonte de pressão 240 é aplicada à câmara inferior, um conjunto de pistão se desmonta e uma ponta não mais mantém uma válvula de checagem fora do assento, o que impede a pressão de escapar das câmaras de amostra. A válvula de checagem superior também impede o escape de pressão da câmara de amostra. Desta maneira, as amostras de fluido recebidas nas câmaras de amostra são pressurizadas.

[0061] Na configuração ilustrada do amostrador de fluido 200, duas câmaras de amostragem 216, 218 são atuadas rompendo o disco 252 uma vez que a válvula associada com o mesmo é usada para prover comunicação seletiva entre a passagem 212 e as câmaras de amostra das câmaras de amostragem 216, 218. Portanto, ambas as câmaras de amostragem 216, 218 recebem simultaneamente amostras de fluido nelas a partir da passagem 212.

[0062] De uma maneira similar, quando os outros discos de ruptura são rompidos, grupos adicionais de duas câmaras de amostragem (câmaras de amostragem 220, 222 e câmaras de amostragem 224, 226) receberão amostras de fluido nelas e as amostras de fluido obtidas nelas serão pressurizadas pelas fontes de pressão 242, 244, respectivamente. Os discos de ruptura podem ser selecionados tal que eles sejam rompidos sequencialmente em diferentes pressões no anel tubular 26 ou eles podem ser selecionados tal que eles sejam rompidos simultaneamente, na mesma pressão no anel tubular 26.

[0063] Uma das importantes características do amostrador

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25/32 de fluido 200 é que as múltiplas câmaras de amostragem, duas no exemplo ilustrado, compartilham uma fonte de pressão comum. Isto é, cada fonte de pressão está em comunicação com múltiplas câmaras de amostragem. Esta característica provê conveniência, velocidade, economia e segurança reforçadas na operação de amostragem de fluido. Em adição a compartilhar uma fonte de pressão comum em perfuração subterrânea, múltiplas câmaras de amostragem do amostrador de fluido 200 também podem compartilhar uma fonte de pressão comum na superfície. Especificamente, uma vez que todas as amostras são obtidas e pressurizadas na perfuração subterrânea, o amostrador de fluido 200 é recuperado para a superfície. Apesar de certo resfriamento das amostras ocorrer, a fonte de pressão comum mantém as amostras em uma pressão adequada para evitar qualquer degradação por mudança de fase. Uma vez na superfície, as amostras podem permanecer nas múltiplas câmaras de amostragem por um tempo considerável durante o qual as condições de temperatura podem flutuar. Conseqüentemente, uma fonte de pressão de superfície, tal como um compressor ou uma bomba, pode ser usada para supercomprimir as câmaras de amostragem. Este processo de supercompressão permite múltiplas câmaras de amostragem serem adicionalmente pressurizadas ao mesmo tempo com as câmaras de amostragem permanecendo no carregador 206 ou após as câmaras de amostragem terem sido removidas do carregador 206.

[0064] Deve ser entendido por aqueles experientes na técnica que apesar do amostrador de fluxo 200 ter sido descrito como tendo uma câmara de fonte de pressão em comunicação com duas câmaras de amostragem via o coletor 208, outros números de câmaras de fonte de pressão podem estar em

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26/32 comunicação com outros números de câmaras de amostragem sem se desviar dos princípios da presente invenção. Por exemplo, em certas configurações, uma câmara de fonte de pressão pode comunicar pressão para três, quatro ou mais câmaras de amostragem. Do mesmo modo, duas ou mais câmaras de fonte de pressão podem atuar como uma fonte de pressão comum para uma única câmara de pressão ou para uma pluralidade de câmaras de amostragem. Cada uma destas configurações pode ser habilitada produzindo os ajustes apropriados no coletor 208 tal que as câmaras de fonte de pressão desejadas e as câmaras de amostragem desejadas sejam corretamente comunicadas entre si. [0065] Referindo-se agora às figuras 9A-9G e com referência às figuras 3A-3E, uma câmara de amostragem de fluido alternativa, para uso em um amostrador de fluido incluindo um carregador exemplar tendo uma fonte de pressão acoplada ao mesmo, para uso na obtenção de uma pluralidade de amostras de fluido, que configura princípios da presente invenção é representativamente ilustrada e geralmente designada 300. Cada uma das câmaras de amostragem 300 está acoplada a um carregador 104 que também inclui um atuador 106 e uma fonte de pressão 108 como representados na figura 3. [0066] Como descrito mais completamente abaixo, uma passagem 310 em uma porção superior da câmara de amostragem 300 (veja a figura 9A) é colocada em comunicação com uma passagem interna de fluido se estendendo longitudinalmente 112 formada completamente através do amostrador de fluido (veja a figura 3) quando a operação de amostragem de fluido é iniciada usando o atuador 106. A passagem 112 se torna uma porção da passagem 16 na coluna tubular 12 (veja a figura 1) quando o amostrador de fluido é interconectado na coluna

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27/32 tubular 12. Como tal, a passagem interna de fluido 112 provê um furo liso através do amostrador de fluido. A passagem 310 na porção superior da câmara de amostragem 300 está em comunicação com uma câmara de amostra 314 via uma válvula de checagem 316. A válvula de checagem 316 permite fluido escoar da passagem 310 para dentro da câmara de amostra 314, mas impede fluido de escapar da câmara de amostra 314 para a passagem 310.

[0067] Um pistão de captura de detritos 318 está disposto dentro do alojamento 302 e separa a câmara de amostra 314 de uma câmara de fluido de medição 320. Quando uma amostra de fluido é recebida na câmara de fluido 314, o pistão de captura de detritos 318 é deslocado para baixo em relação ao alojamento 302 para expandir a câmara de amostra 314. Antes de tal deslocamento para baixo do pistão de captura de detritos 318, entretanto, o fluido escoa através da câmara de amostra 326 do pistão de captura de detritos 318. O fluido recebido na câmara de detritos 326 é impedido de escapar de volta para dentro da câmara de amostra 314 devido às áreas de seção transversal relativas da passagem 322 e da câmara de detritos 326 bem como a pressão mantida na câmara de detritos 326 a partir da câmara de amostra 314 via a passagem 322. Uma válvula de checagem opcional (não representada) pode ser disposta dentro da passagem 322 se desejado. Tal válvula de checagem funcionaria da maneira descrita acima com referência à válvula de checagem 128 na figura 2B. Desta maneira, o fluido inicialmente recebido dentro da câmara de amostra 314 é capturado na câmara de detritos 326. A câmara de detritos 326 portanto permite este fluido recebido inicialmente ser isolado da amostra de fluido recebida depois na câmara de

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28/32 amostra 314. O pistão de captura de detritos 318 inclui um localizador magnético 324 usado como uma referência para determinar o nível de deslocamento do pistão de captura de detritos 318 e, portanto, o volume dentro da câmara de amostra 314 após uma amostra ter sido obtida.

[0068] A câmara de fluido de medição 320 inicialmente contém um fluido de medição, tal como um fluido hidráulico, óleo de silicone ou similar. Um restritor de fluxo 334 e uma válvula de checagem 336 controlam o fluxo entre a câmara 320 e uma câmara atmosférica 338 que inicialmente contém um gás em uma pressão relativamente baixa tal como ar a pressão atmosférica. Um conjunto de pistão desmontável 340 inclui uma ponta 342 a qual inicialmente mantém a válvula de checagem 344 fora do assento, tal que fluxo em ambas as direções seja permitido através da válvula de checagem 344 entre as câmaras 320, 338. Quando pressão elevada é aplicada à câmara 338, entretanto, como descrito mais completamente abaixo, o conjunto de pistão 340 se desmonta axialmente, e a ponta 342 não mais manterá a válvula de checagem 344 fora do assento, impedindo assim fluxo da câmara 320 para a câmara 338.

[0069] Um pistão 346 disposto dentro do alojamento 302 separa a câmara 338 de uma câmara atmosférica se estendendo longitudinalmente 348 que inicialmente contém um gás a uma pressão relativamente baixa tal como ar a pressão atmosférica. O pistão 346 inclui um localizador magnético 347 usado como uma referência para determinar o nível de deslocamento do pistão 346 e, portanto, o volume dentro da câmara 338 após uma amostra ter sido obtida. O pistão 346 inclui um conjunto de perfuração 350 em sua extremidade inferior. Na configuração ilustrada, o conjunto de perfuração

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350 é roscadamente acoplado ao pistão 346 o que cria uma conexão de compressão entre um corpo de conjunto de perfuração 352 e uma agulha 354. Alternativamente, a agulha 354 pode ser acoplada ao corpo de conjunto de perfuração 352 via rosqueamento, soldagem, fricção ou outra técnica adequada. A agulha 354 tem uma ponta aguda em sua extremidade inferior e pode ter uma superfície externa lisa ou pode ter uma superfície externa que seja ranhurada, com canais, recartilhada ou de outra forma irregular. Como discutido mais completamente abaixo, a agulha 354 é usada para atuar o subsistema de fornecimento de pressão do amostrador de fluido quando o pistão 346 está suficientemente deslocado em relação ao alojamento 302.

[0070] Abaixo da câmara atmosférica 348 e disposto dentro da passagem longitudinal do alojamento 302 está um conjunto de válvula 356. O conjunto de válvula 356 inclui um portadisco de pressão 358 que recebe um disco de pressão nele que está representado como o disco de ruptura 360, entretanto, outros tipos de discos de pressão que provejam um selo, tal com um selo de metal com metal, com o porta-disco de pressão 358 também podem ser usados incluindo uma membrana de pressão ou outro membro perfurável. O disco de ruptura 360 é mantido dentro do porta-disco de pressão 358 pelo anel de retenção para baixo 362 e glande 364 que está roscadamente acoplada ao porta-disco de pressão 358. O conjunto de válvula 356 também inclui uma válvula de checagem 366. O conjunto de válvula 356 inicialmente impede a comunicação entre a câmara 348 e uma passagem 380 em uma porção inferior da câmara de amostragem 300. Após a atuação do subsistema de fornecimento de pressão pela agulha 354, a válvula de checagem 366 permite fluido

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30/32 escoar da passagem 380 para a câmara 248, mas impede fluido de escoar da câmara 348 para a passagem 380.

[0071] Como mencionado acima, uma ou mais das câmaras de amostragem 300 e preferivelmente nove das câmaras de amostragem 300 estão instaladas dentro de fendas receptoras de câmara dispostas externamente 159 que circunscrevem a passagem interna de fluido 112 do carregador 104. Um furo de selo 160 (veja a figura 3B) é provido no carregador 104 para receber a porção superior da câmara de amostragem 300 e um outro furo de selo 162 (veja a figura 3C) é provido para receber a porção inferior da câmara de amostragem 300. Desta maneira, a passagem 310 na porção superior da câmara de amostragem 300 é colocada em comunicação selada com uma passagem 164 no carregador 104, e a passagem 380 na porção inferior da câmara de amostragem 300 é colocada em comunicação selada com uma passagem 166 no carregador 104. [0072] Como descrito acima, uma vez que o amostrador de fluido está em sua configuração operável e está localizado na porção desejada dentro do poço, uma amostra de fluido pode ser obtida dentro de uma ou mais das câmaras de amostra 314 operando o atuador 106. O fluido da passagem 112 então entra na passagem 310 na porção superior de cada uma das câmaras de amostragem 300 desejadas. Para clareza, a operação de somente uma as câmaras de amostragem 300 após a recepção de uma amostra de fluido nela é descrita abaixo. O fluido escoa da passagem 310 através da válvula de checagem 316 para a câmara de amostra 314. É notado que a válvula de checagem 316 pode incluir um pino restritor 368 para impedir percurso excessivo do membro de esfera 370 e super compressão ou recolhimento da mola de compressão de enrolamento espiral 372. Um volume

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31/32 inicial do fluido é capturado na câmara de detritos 326 do pistão 318 como descrito acima. O deslocamento para baixo do pistão 318 é tornado mais lento pelo fluido de medição na câmara 320 escoar através do restritor 334. Isto impede a pressão na amostra de fluido recebida na câmara de amostra 314 de cair abaixo de seu ponto de bolha.

[0073] À medida que o pistão 318 se desloca para baixo, o fluido de medição na câmara 320 escoa através do restritor 334 para dentro da câmara 338. Neste ponto, a ponta 342 mantém a válvula de checagem 344 fora do assento. O fluido de medição recebido na câmara 338 faz o pistão 346 se deslocar para baixo. Eventualmente, a agulha 354 perfura o disco de ruptura 360 o que atua o conjunto de válvula 356. A atuação do conjunto de válvula 356 permite a pressão a partir da

fonte	de	pressão	108	ser	aplicada	à câmara 348.
Especificamente, um	disco	de	ruptura 360	é perfurado, a
pressão	a	partir da	fonte	de	pressão 108	passa através do

conjunto de válvula 356 incluindo a válvula de checagem móvel 366 fora de assento. Na configuração ilustrada, um pino restritor 374 impede percurso excessivo da válvula de checagem 366 e super compressão ou recolhimento da mola de compressão de enrolamento espiral 376. A pressurização da câmara 348 também resulta em pressão ser aplicada às câmaras 338, 320 e portanto à câmara de amostra 314.

[0074] Quando a pressão a partir da fonte de pressão 108 é aplicada à câmara 338, os pinos 378 são cisalhados permitindo o conjunto de pistão 340 se colapsar tal que a ponta 342 não mais mantenha a válvula de checagem 344 fora do assento. A válvula de checagem 344 então impede a pressão de escapar da câmara 320 e da câmara de amostra 314. A válvula de checagem

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316 também impede o escape de pressão da câmara de amostra 314. Desta maneira, a amostra de fluido recebida na câmara de amostra 314 é pressurizada.

[0075] Embora esta invenção tenha sido descrita com uma referência a configurações ilustrativas, esta descrição não é intencionada a ser interpretada em um sentido limitante. Várias modificações e combinações das configurações ilustrativas bem como outras configurações da invenção, serão aparentes a pessoas experientes na técnica mediante referência à descrição. É, portanto, intencionado que as reivindicações anexas abranjam quaisquer tais modificações ou configurações.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para obter uma amostra de fluido em um poço subterrâneo, o aparelho compreendendo:

um alojamento (302) tendo uma câmara de amostra (114) definida nele, a câmara de amostra (114) seletivamente em comunicação fluida com o exterior do alojamento (302) e operável para receber a amostra de fluido a partir dele; e um pistão de captura de detritos (318) disposto dentro do alojamento (302), o pistão de captura de detritos (318) incluindo uma câmara de detritos (326), responsivo à amostra de fluido entrar na câmara de amostra (114), o pistão de captura de detritos (318) recebe uma primeira porção da amostra de fluido na câmara de detritos (326) e então se desloca em relação ao alojamento (302) para expandir a câmara de amostra (114), referido aparelho sendo caracterizado pelo fato de uma válvula de checagem (128) estar disposta em uma porção de entrada do pistão de captura de detritos (318), a válvula de checagem (128) operável para reter a primeira porção da amostra de fluido na câmara de detritos (326).
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o pistão de captura de detritos (318) incluir uma passagem (112) tendo uma área de seção transversal que é menor que a área de seção transversal da câmara de detritos (326), sendo que a primeira porção da amostra de fluido passa da câmara de amostra (114) através da passagem (112) para entrar na câmara de detritos (326).
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a primeira porção da amostra de fluido ser retida na câmara de detritos (326) devido à pressão a partir

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2/4 da câmara de amostra (114) aplicada à câmara de detritos (326) através da passagem (112).
4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 3, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um localizador magnético (324) operavelmente associado com o pistão de captura de detritos (318), o localizador magnético (324) provendo uma referência para determinar o nível de deslocamento do pistão de captura de detritos (318).
5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o pistão de captura de detritos (318) adicionalmente compreender uma primeira seção de pistão e uma segunda seção de pistão que é deslizável em relação à primeira seção de pistão tal que a câmara de detritos (326) seja expansível responsiva à amostra de fluido entrar na câmara de detritos (326).
6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um dispositivo de engate (130) disposto entre a primeira seção de pistão e a segunda seção de pistão, o dispositivo de engate (130) impedindo o movimento adicional da primeira seção de pistão em relação à segunda seção de pistão após expandir a câmara de detritos (326) para um volume pré-selecionado.
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a primeira seção de pistão e a segunda seção de pistão estão dispostas juntas dentro do alojamento (302) para expandir a câmara de detritos (114).
8. Método para operar o aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 7, para obter uma amostra de fluido em um poço subterrâneo, referido método sendo

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3/4 caracterizado pelo fato de compreender:

dispor uma câmara de amostragem (102) dentro do poço subterrâneo;

atuar a câmara de amostragem (102) tal que uma câmara de amostra (114) dentro da câmara de amostragem (102) esteja em comunicação fluida com o exterior da câmara de amostragem (102);

receber uma primeira porção da amostra de fluido em uma câmara de detritos (326) de um pistão de captura de detritos (318) deslizavelmente disposto dentro da câmara de amostragem (102);

deslocar o pistão de captura de detritos (318) dentro da câmara de amostragem (102) para expandir a câmara de amostragem (114); e receber o restante da amostra de fluido na câmara de amostragem (114).
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a etapa de receber uma primeira porção da amostra de fluido em uma câmara de detritos (326) adicionalmente compreender passar a primeira porção da amostra de fluido através da câmara de amostra (114) e através de uma passagem (112) do pistão de captura de detritos (318) antes de entrar na câmara de detritos (326), sendo que a passagem (112) tem uma área de seção transversal que é menor do que a área de seção transversal da câmara de detritos (326).
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender a etapa de reter a primeira porção do fluido de amostra na câmara de detritos (326) aplicando pressão a partir da câmara de amostra (114) à

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4/4 câmara de detritos (326) através da passagem (112) .

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